Java 異常處理仍然顯著影響效能嗎？

Java 中的異常處理本質上很慢嗎？

傳統觀點認為 Java 中的異常處理會顯著影響效能，但這種斷言可能不會在目前實作中保持正確。

異常處理的效果開銷

關於異常處理的主要問題是它可能會造成效能瓶頸。從歷史上看，異常處理機制使用 setjmp 和 longjmp，涉及將寄存器寫入堆疊並可能創建附加資料的昂貴過程。這些操作會為 try 和 throw 語句帶來大量開銷。

JIT 編譯器最佳化

現代 Java 虛擬機 (JVM) 已經實現了 JIT（即時） ）編譯器可以顯著最佳化程式碼執行。這些編譯器可以識別保證不會引發異常的方法。在這種情況下，可以有效地消除與 try 語句相關的開銷。然而，catch 區塊的存在，即使它們從未執行，仍然會阻止 JIT 編譯器應用某些最佳化。

效能比較

評估實際效果異常處理的效能影響，考慮以下測試code:

public class Test {
    ...
    public void method1(int i) { ... }
    public void method2(int i) throws Exception { ... }
    public void method3(int i) throws Exception { ... }
    ...
}

• 方法1: 計算無異常
• 方法2: 可能會拋出異常，但不會拋出異常
• 方法3：定期拋出異常

結果：

method1 took 972 ms, result was 2
method2 took 1003 ms, result was 2
method3 took 66716 ms, result was 2

從結果可以明顯看出，僅使用try塊的開銷可以忽略不計。然而，catch 區塊的執行，即使從未到達，也會顯著降低效能。

結論

雖然與異常處理相關的開銷已減少在現代 JVM 中，仍然建議避免在正常程序流中使用異常。透過採用替代控制機制（例如傳回值或使用特殊狀態），開發人員可以確保最佳效能，而不會出現異常處理的潛在缺點。此外，設計方法以盡量減少拋出異常的可能性可以進一步提高效能。

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